Общие свойства эфирных масел (Брокгауз и Эфрон, 1901 г.)
Под общим названием Э. масел собирают большое количество веществ, имеющих, в сущности, общего только то, что они все образуются в растениях и обладают запахом, да и то это последнее качество надо принять с оговоркой. Некоторые Э. масла не находятся в готовом виде в растениях, а образуются при известного рода брожении, которое предшествует выделению масла.
Название Э. масел было дано этим веществам в то время, когда химия находилась в младенчестве и этим названием хотели показать, что вещества эти, с одной стороны, сходны с жирными маслами — жирны на ощупь, плавают на воде (теперь и в этом отношении есть исключения) и дают на бумаге и тканях просвечивающее пятно, а с другой стороны — они, как эфир, летучи; в этом видели их главное и почти единственное отличие от жирных масел: пятно на бумаге от этих последних не пропадает даже при нагревании, а пятно от Э. масел исчезает без следа через некоторое время на холоде и еще скорее при нагревании. В действительности же Э. масла, кроме внешнего вида, ничего общего с жирными не имеют и, в то время как все сорта жирных масел обладают аналогичным химическим составом, масла Э. в отношении состава представляют большое разнообразие. Каждое Э. масло при этом не является определенным химическим соединением, а представляет смесь, подчас очень сложную.
В отношении физических свойств Э. масла также представляют большое разнообразие: это в большинстве случаев, правда, жидкости, но удельный вес их колеблется от 0,8 до 1,2; одни из них обладают оптической деятельностью, другие нет; окраска, вкус, запах — все это меняется в сильной степени. Ввиду разнообразия физических и химических свойств, научно определить, что такое Э. масла, — нет возможности, но на практике под этим именем подразумевают вещества, образующиеся в растениях, обладающие запахом, по внешнему виду напоминающие жирные масла, но обязательно перегоняющиеся без разложения или сами по себе, или с водяным паром.
Как и из каких веществ образуются Э. масла в растениях — вопрос пока еще открытый. Очевидно только, что они находятся в тесной связи с веществами дубильными и смолами и являются побочными продуктами при химических процессах, происходящих в растениях; все эти продукты не принимают дальнейшего участия в обмене веществ и в этом смысле являются как бы отбросами. В особенности тесно связаны масла со смолами, и есть основание думать, что эти последние образуются непосредственно за счет окисления первых.
Но если способ образования Э. масел и смол остается для нас неясным, то значение их в жизни растения может быть угадано с большой долей вероятия. Запах цветов, зависящий от содержащихся в них Э. масел, наравне с их цветом служит для приманки насекомых, этих необходимых пособников перекрестного опыления; далее, Э. масла, улетучиваясь и насыщая своими парами воздух, непосредственно окружающий растение, уменьшают его теплопрозрачность и тем предохраняют растение от резких колебаний температуры как в одну, так и в другую сторону. У многих растений, кроме того, Э. масла с растворенными в них смолами вытекают из пораненных мест и прикрывают раны от внешних влияний как бы пластырем, под которым быстрее и лучше происходит заживление. Э. масла встречаются далеко не во всех растениях, и многие семейства и целые классы растений их не вырабатывают. Между тайнобрачными Э. масло добывается из корневища одного только вида Aspidium Felix Mas, принадлежащего к семейству Polipodiaceae, класса папоротниковых. Все остальные растения, содержащие эфирные масла, относятся к явнобрачным.
Что касается количественного содержания Э. масел в растениях, то оно сильно варьирует и изменяется от 20 % до нескольких сотых процента. Высокое содержание масла встречается, однако, очень редко. Содержание масел наиболее тонкого и приятного запаха редко превосходит 1 %, а часто даже (например, в жасмине, акации, гелиотропе, фиалке и т. д.) составляет менее 0,01 %. В каких органах растения происходит образование Э. масел, с уверенностью сказать нельзя, встречаются же они во всех органах без исключения и притом в некоторых растениях распределены по всем им, а в некоторых сосредоточены только в одном или нескольких. В количественном отношении обыкновенно Э. масла бывают распределены неравномерно, и в каждом растении один какой-либо орган служит главным их складом: всего чаще это бывают цветы и листья.
В каких бы органах масло ни находилось, оно встречается или в виде шаровых капель, лежащих в клеточках отдельно, не смешиваясь с остальным их содержимым, или, наоборот, растворено в этом содержимом; еще чаще масла, в связи со смолами, а иногда и дубильными веществами, наполняют особые влагалища — отдельные клеточки или межклеточные пространства.
Для отличия Э. масел от других веществ, находящихся в клетках растений, и для определения их местонахождения в растительных тканях пользуются летучестью Э. масел, отношением их к различным растворителям и микрохимическим реакциям. 1) Все Э. масла отличаются летучестью. Поэтому они исчезают из клеток бесследно, если прокипятить с водой разрезы растений или поместить их минут на 10 в сушильный шкаф, нагретый до 130°; жирные масла в этих условиях остаются совершенно без изменения. 2) Э. масла, растворяясь наравне с жирными в эфире и сероуглероде, в отличие от этих последних растворяются также, за весьма немногими исключениями, в абсолютном спирте и уксусной кислоте. 3) Тинктура алкат, разбавленная водой, окрашивает капельки Э. масла (а также и жирные масла и смолы) в красный цвет, а 1 % раствор осмиевой кислоты придает всем этим, а также дубильным веществам бурую или черную окраску. 4) В последнее время предложена еще одна реакция на Э. масла — действие паров соляной кислоты. Разрезы высушенных частей растения опускают на 1—2 минуты в смесь, состоящую из 1 части уксуснокислого натра, 2 части вольфрамовокислого натра и 10 частей воды; дубильные вещества, если они находились в клетках совместно с Э. маслами, при этом осаждаются и окрашиваются в желто-бурый цвет. Затем разрезы тщательно промывают водой и подвергают действию паров соляной кислоты; Э. масла почти мгновенно выступают тогда в виде шариков золотисто-желтого цвета, иногда с зеленоватым оттенком; реакция эта непродолжительна, по прошествии 4—5 минут шаровидные капли исчезают.
Масло, выделенное из различных органов одного и того же растения, часто обладает неодинаковыми свойствами и сильно разнится в запахе. Примером может служить померанцевое дерево, из цветов которого добывается масло, известное под названием Neroli, из оболочек спелых плодов — масло orange amère и, наконец, из листьев и неспелых плодов — petit-grain. Сорта эти вырабатываются всегда отдельно и расценка их на рынке сильно разнится. В других растениях разница между маслами, вырабатываемыми отдельными органами, не так значительна, но во всяком случае почти всегда имеется.
Большинство эфирных масел при обыкновенной температуре представляют жидкости, но некоторые из них застывают уже при температуре немногим ниже комнатной, другие при 0° или несколько ниже и очень немногие не застывают вовсе при температурах обыкновенных лабораторных проб с различными охладительными смесями. Застывание при этом не бывает полным, так как в твердое состояние обыкновенно переходит не все масло, а только одна или несколько составных его частей. Весьма часто это бывает просто выпадение твердой составной части масла, при обыкновенной температуре растворенной в жидкой. Твердую, выпадающую при охлаждении часть масла называют, независимо от ее природы, стеароптеном, а жидкую — элеоптеном. Удельный вес Э. масел, за небольшими исключениями, колеблется между 0,8—0,98, но существуют масла и тяжелее воды; удельный вес их, однако, никогда не превосходит 1,2. Все без исключения Э. масла летучи, особенно при нагревании (см. выше). Температура кипения Э. масел, как веществ, не представляющих определенных химических соединений, для каждого масла колеблется в достаточно широких пределах, но вообще все масла гонятся от 140° до 260° Ц. Далеко не все они, даже скоре меньшая их часть, перегоняются без разложения под обыкновенным давлением, но все они обладают способностью перегоняться сами по себе под уменьшенным давлением или с водяным паром.
В воде Э. масла почти не растворяются, но образуют с ней эмульсию и последние следы масла, эмульгированного в воде, очень трудно отстаиваются. Прекрасно растворяются все Э. масла в эфире, хлороформе, сернистом углероде, ацетоне, легких погонах нефти, хлористом метиле, жирах и жирных маслах.
Из химических свойств Э. масел для техники их получения наиболее интересным является отношение их к воздуху и воде. Все Э. масла обладают способностью поглощать кислород из воздуха, причем некоторые масла поглощают кислород очень медленно и в небольших количествах, другие быстро и в количествах очень значительных. Большинство масел при окислении изменяет свой запах, а именно, за немногими исключениями, ухудшают его. Вода сама по себе и на холоде обыкновенно не оказывает никакого действия на Э. масла, но есть и исключения: лавандовое масло, например, при долгом стоянии с водой изменяет свой запах, так как некоторые из составных его частей дают с водой химические соединения. Горячая вода и водяные пары всегда ухудшают качества масла, в особенности его запах, и тем сильнее, чем при высшей температуре происходит их соприкосновение. Отчасти вода при этом только помогает окисляющему действию воздуха, а отчасти действует и самостоятельно, обмыливая содержащиеся в Э. маслах сложные эфиры.
Продолжение - Получение эфирных масел (Брокгауз и Эфрон)